Sử dụng phần mềm ATPDraw để tính toán và mô phỏng quá trình sét trên đường dây tải điện

Nội dung text: Sử dụng phần mềm ATPDraw để tính toán và mô phỏng quá trình sét trên đường dây tải điện

1. SỬ DỤNG PHẦN MỀM ATPDraw ĐỂ TÍNH TỐN VÀ MƠ PHỎNG QUÁ TRÌNH SÉT TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN USING THE SOFTWARE ATPDraw SIMULATION AND CALCULATION OF LIGHTNING IN PROCESS TRANSMISSION LINES Trần Cơng Thiện Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Tĩm tắt:Sét là hiện tượng tự nhiên thường xuyên xảy ra trong năm và thiệt hại do sét đánh là rất lớn. Để hạn chế thiệt hại do sét gây ra trong các mạng lưới điện, cần thiết phải sử dụng các thiết bị chống sét (chống sét van). Tuy nhiên, để lựa chọn cũng như phát huy một cách cĩ hiệu quả các thiết bị chống sét, cần thiết phải xác định hình dạng và giá trị biên độ dịng điện sét .Cho đến nay, việc sử dụng mơ hình hĩa và mơ phỏng để xác định các thơng số xung sét trong mạng lưới điện tại các vị trí khác nhau khi sét đánh trực tiếp vào hệ thống chống sét của mạng lưới điện trung áp ở nước ta hầu như chưa được thực hiện, điều này cần thiết phải sớm được tiến hành. Xuất phát từ yêu cầu thực tế, luận văn “Sử dụng ATPDraw để mơ phỏng và tính tốn quá trình sét trên đường dây tải điện” đi sâu vào lĩnh vực tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị chống sét , xây dựng các cấu hình thử nghiệm, nghiên cứu và sử dụng phần mềm ATP-EMTP để mơ phỏng xác định hình dáng và giá trị biên độ của xung sét đánh vào mạng lưới điện trung áp tại các vị trí khác nhau tương ứng với các giá trị điện trở tiếp đất khác nhau của hệ tiếp đất chống sét trực tiếp và hệ tiếp đất bảo vệ của hệ thống cung cấp nguồn điện khi sét đánh trực tiếp vào hệ thống chống sét của mạng lưới điện. Kết quả nghiên cứu giúp cho việc tính tốn tìm ra giải pháp thích hợp và lựa chọn cấu hình bảo vệ tốt nhất trên mạng lưới điện trung áp khi sét đánh trực tiếp vào hệ thống chống sét mạng lưới điện. Từ khĩa: Quá điện áp sét, máy biến áp, chống sét van, dây nối đất, ATPDraw, Abstract:Lightning is a natural phenomenon often occurs during the year and the lightning damage is huge. To limit the damage caused by lightning in the power network, it is necessary to use the equipment against lightning (lightning). However, to choose as well as promoting an effective lightning protection equipment, necessary to determine the shape and amplitude values of lightning currents.So far, the use of modeling and simulation to determine the parameters surge in electricity networks in different locations when direct lightning arrester system of medium-voltage electricity network in our country virtually not been implemented, it is necessary to be conducted soon. Derived from actual requirements, thesis "Use ATPDraw to simulate and calculate the transmission lines lightning on" going into the field to find out the structure and working principle of lightning protection equipment, building up configuration testing, research and use of ATP-EMTP software to simulate and determine the shape of the pulse amplitude values lightning on medium voltage networks in different locations corresponding to the price grounding resistance value different earthing systems and direct lightning protection grounding system of the power supply system as a direct lightning arrester system of power network.The research results enables calculations to find appropriate solutions and choose the configuration best protection on the medium voltage network directly when lightning arrester system to power network. Keywords: Lightning Overvoltage, Transformer, Lightning Arresters, Ground Wire ,ATPDraw. 1.GIỚI THIỆU Ở Việt Nam chúng ta hiện nay mỗi năm xảy - Sét là hiện tượng tự nhiên thường ra mất điện do hiện tượng tự nhiên (cơn xuyên xảy ra trong năm, tùy theo vị trí địa lý dơng, sét, giĩ mạnh ). Là hiện tượng xảy mà số lần xuất hiện sẽ khác nhau. Thiệt hại ra thường xuyên trong hệ thống truyền tải và do sét đánh là rất lớn, khơng những về kinh phân phối điện năng, đĩ là sự thay đổi rất đa tế mà cịn ảnh hưởng đến vấn đề an ninh dạng về biên độ sĩng điện áp, dịng điện rất quốc gia đối với các ngành quan trọng như : cao khi cĩ sự cố xảy ra của đường dây. ột Điện lực, Viễn thơng, Y tế
2. trong các hiện tượng phổ biến nhất là -Mơ hình chống sét van mơ phỏng[5][6] đánh, thiệt hại do sét đánh là rất lớn, quyết ATPDraw loại MOV-Type 92 năng lượng định đến độ an tồn của năng lượng truyền chống sét van 3.6kJ/kV (Uc). tải và phân phối. Sự thay đổi đột ngột biên độ điện áp, dịng điện, giá trị tần số làm ảnh hưởng trực tiếp đến thiết bị điện trong lưới đang vận hành, gây già cổi cách điện, thậm chí hư hỏng thiết bị làm mất tính ổn định trong hệ thống điện, ảnh hưởng đến chất lượng điện năng cung cấp cho khách hàng. - ột vấn đề rất quan trọng cũng chưa được quan tâm đúng mức đĩ là hiện tượng quá điện áp do đánh xảy ra trong lưới trung áp. Việc lựa chọn chống sét van trong lưới điện này thường được chọn một cách đơn giản, ít xem xét vị trí lắp đặt, dẫn đến là chống sét van cĩ thể bị quá áp khi bị sét đánh. Nội dung bản luận văn này sẽ tập ` trung đi sâu nghiên cứu mơ phỏng hiện 2.2.Mơ hình đường dây tượng quá điện áp do sét đánh trong lưới - Kết cấu đường dây phân phối trên khơng điện trung áp và tìm cách đề xuất một [5][6]22kv được thể hiện trong hình 2. phương thức lựa chọn đặt chống sét van hợp Kích thước dây dẫn cho dây pha lý.Chương trình ATPDraw-E TP được 22kv là 185mm2 và dây bảo vệ nối đánh giá là một trong những chương trình đất 25mm2. được quốc tế sử dụng rộng rãi nhất để mơ Chuỗi sứ, thanh xà ngang(thép). phỏng các hiện tượng quá độ điện từ, điện cơ, sét đánh trong hệ thống điện. Tất cả Cột bê tơng. được mơ phỏng và tính tốn bằng phần mềm ATPDraw của E TP. 2.THIẾT LẬP MƠ HÌNH TÍNH TỐN SÉT CHO CÁC PHẦN TỬ ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP 2.1.Chống van 1.Cực nối dây nguồn 2.Nắp đệm trên 3.Lị so Hình 2: Mơ hình đường dây 22kV 4.Khe hở phĩng hồ quang 5.Điện trở phi tuyến 6.Vỏ sứ 7.Nắp đệm dưới 8. Cực nối dây tiếp đất 9.Bách bắt xà Hình 1: Cấu tạo CSV -Bảng đặc tính V- I [9]chống sét van 22KV. Hình 3: Mơ hình đường dây 22kv mơ phỏng ATPDraw
3. 2.3.Mơ hình cách điện và phĩng điện 2.4.Mơ hình cột và trở kháng nối đất - ơ hình cách điện gồm cột, thanh xà -Tổng trở kháng của n cột song song được ngang và sứ cách điện đường dây[7][10] cho bởi[7] phân phối trên khơng 22kv hình 4a. Mơ hình phĩng điện tương đương được thiết lập như hình 4b. Hình5a:Mơ hình cột Hình 4: Mơ hình cách điện và phĩng điện Hình5b:Mơ hình cột , , trở kháng đất trở kháng đất mơ *Trong đĩ: phỏng ATPDraw Cs: điện dung rị 2.5.Mơ hình sét Cw: điện dung thanh xà Ci: điện dung chuỗi sứ - Sét là một dạng phĩng điện trong khí Ri: điện trở chuỗi sứ quyển với khoảng cách rất lớn. Quá trình Rw: điện trở thanh xà phĩng điện cĩ thể xảy ra trong khí quyển - Điện áp phĩng điện của chuỗi sứ cách điện giữa các đám mây mang điện trái dấu và cĩ thể được tính bằng phương trình sau: giữa các đám mây với đất. - Sử dụng phần mềm ATPDraw mơ phỏng sét như sau. *Trong đĩ : Vv-t: Điện áp phĩng điện (kv) K1=L*400 L: Chiều dài cách điện(sứ) (m) K2=L*710 t: Thời gian sau khi sét đánh (ms) -Từ mơ hình của hình4 ta sử dụng ATPDraw tính tốn mơ phỏng sự phĩng điện voltage controlled switch (cơng tắc đại diện cho một cơ chế phĩng điện) như sau: 3.XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP BẰNG CHỐNG SÉT VAN 3.1.Cấu rúc hực ế đường dây rung áp Việ Nam Hình 5: Mơ hình phĩng điện mơ phỏng ATPDraw(voltage controlled switch)
4. 950 950 3 5 3 4 1 1 450 7 9 2 8 10 150 6 BẢNG LIỆT KÊ VẬT TƯ ĐƠN SỐ MỤC NỘI DUNG GHI CHÚ V? LƯỢNG 1 Đà sắt L75x75x6 dài 2m00 Đà 1 Tiêu chuẩn số : 0302 2 Thanh chống sắt dẹp 60x6 dài 720 mm Thanh 2 Tiêu chuẩn số : 0302 3 Sứ đứng 24 KV Cái 3 4 Chân sứ đứng Cái 2 Mạ Zn 5 Chân sứ đỉnh loại thẳng dài 550 mm Cái 1 Mạ Zn 6 Sứ ống hạ thế và U clevis Bộ 1 7 Bù lông 16x250 Cái 4 Mạ Zn 8 Bù lông 16x35 Cái 2 Mạ Zn 9 Long đền vuông 60x60 dày 6 mm 18 Cái 8 Mạ Zn 10 Long đền tròn 18 Cái 4 Mạ Zn CHÚ THÍCH: 10- Xà đỡ dây đến 1- áy biến áp 11- Xà đỡ cầu chì và chống sét van 2- Cầu chì F.C.O 24kV 12- Xà đỡ sứ trung gian 3-Chống sét van LA 13- Tăng treo cáp hoặc xà 4- Tủ hạ áp TĐ-400V 14- Giá đỡ BA 5- Cách điện 22kV MBA 15- Cột BTLT 6- Dây trung áp 16 - Hệ thống nối đất 7- Thanh cái 50 (Ф 8) 8- Cáp lực hạ áp 9- Cáp xuất tuyến hạ áp 3.2. Cấu hình hử nghiệm nghiệm thực sự giống với thực tế đề nghị được đưa ra các mơ hình chính. Tuỳ theo -Sét đánh từ các đám mây trong tự nhiên các thơng số của cấu hình mà cho ra những thường là phương pháp phĩng điện hồ kết quả. quang đã được vận dụng để tạo ra dịng sét - ơ hình sét đánh gồm 13 cột khoảng chuẩn để thử nghiệm đánh trực tiếp vào hệ cách mỗi cột là 40m . Cột ở giữa đặt máy thống điện. Để thành lập các cấu hình thử biến áp 22/0.4kV , mỗi bên là 6 cột .
5. ơ hình loại I chống sét van chỉ lắp đặt cột cĩ BA MBA 40m CSV Hình 6: Sơ đồ mạch điện mơ hình loại I ATPDraw - C1, C2, C3 điện dung sứ cách điện (C1=C2=C3=100pF). - R1, L1 điện trở và cảm kháng dây nối đất (R1=0.3 Ω và L1=0.02 mH). - R2,R3,R4 điện trở MBA (R2=R3=R4=6 Ω). - C2,C3,C4 điện dung BA (C2=C3=C4=490 nF). - Rd điện trở đất (Rd= 5;25;50;100 Ω) tương ứng từng loại mơ hình. - Rw điện trở thanh xà (Rw=0.1 Ω). - OV1 thiết bị chống sét van cho mỗi pha (22kV). ơ hình loại II chống sét van lắp đặt trên tất cả các cột. ơ hình loại III chống sét van lắp lần lượt ở điện trở chân cột nối đất khác đặt cột MBA và cách 1 cột hai bên nhau khi sét đánh vào cột. MBA. Bảng 10: Chống sét van chỉ lắp đặt trên cột ơ hình loại IV chống sét van lắp cĩ máy biến áp (mơ hình loại I) đặt cột BA và chỉ cách 3 cột hai Dịng Năng lượng qua chống sét van với trở kháng nối đất khác nhau và số bên MBA. Sét cột/pha bị phĩng điện (kA) 5Ω 25Ω 50Ω 100Ω 3.3. Kế quả mơ phỏng Năng Cột Năng Cột Năng Cột Năng Cột lượn & lượn & lượng & lượn & g pha g pha (kJ) pha g pha - Từ những mơ hình trên thơng qua mơ (kJ) (kJ) (kJ) 2-A 2-A 2-A phỏng với dịng sét khác nhau và điện trở 3-A 3-C 3-A 50 0.115 6-B 0.121 4-C 0.100 4-B 0.119 4-B đất khác nhau ta cĩ được các bảng kết quả 7-B 5-A 5-B 5-A 6-B 6-B 6-B sau: 7-B 7-B 7-B 2-A + S đánh vào cộ ( thanh xà) : 2-A 3-A 100 3-A 2-A 2-A 4- - Bảng 10-13 cho thấy số lượng quá áp đánh 4-B 3-A 3-A AC 5-C 4-B 4-B 5-B thủng ở đường dây trên khơng 22kV, năng 0.320 6- 0.300 5-C 0.255 5-C 0.325 6- BC 6-B 6-B BC lượng qua chống sét van và số cột/ pha bị 7- 7- 7- 7- BC AB BC BC phĩng điện cho mơ hình loại I, II, III và IV 0.375 2-A 0.350 2-A 0.351 2-A 0.352 2-A 3- 3- 3- 3- AC AC AC AC 120 4- 4- 4- 4-
6. AC AC AC AC 5- 5- 5- 5- Bảng 13: Chống sét van lắp đặt cột máy BC AC AC AC 6-C 6-B 6- 6- biến áp và chỉ cài đặt cách 3 cột hai bên 7-C 7- ABC ABC AB 7-A 7- máy biến áp (mơ hình loại IV) BC 2- 2- 2- 2- AC AC AC AC Dịng Năng lượng qua chống sét van với trở kháng nối đất khác nhau và số cột/pha 3- 3- 3- 3- Sét bị phĩng điện AC AC AC AC (kA) 5Ω 25Ω 50Ω 100Ω 160 4- 4- 4- 4- Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& BC AC AC AC lượng pha lượng pha lượng pha lượng pha 5- 5- 5- 5- (kJ) (kJ) (kJ) (kJ) 0.452 BC 0.456 AC 0.457 AC 0.456 ABC 6- 6- 6- 6- 2-A 2-A ABC ABC ABC ABC 3-A 3-A 7- 7- 7- 7- 50 0.060 - 0.150 2-A 0.130 5-C 0.135 5-A ABC ABC ABC ABC 3-B 6-A 6-C 7-B 7-B +Nhận xét: Đối với mơ hình loại I, bảng 10, 2-A 2-A 2-A chống sét van chỉ lắp đặt trên cột máy biến 3-A 3-A 3-A 100 0.310 2-A 0.300 5-C 0.298 5-A 0.299 5-A áp, tại điện trở nối đất cao sẽ cho thấy số lần 6-C 6-C 6-B 7-B 7-B 7-B phĩng điện cao hơn điện trở nối đất thấp 2-A 2-A 2-A hơn. 3-A 3-A 3-A 120 0.388 2-A 0.345 5-A 0.351 5-A 0.355 5-A Ví dụ: -Đối với I= 50kA và R=5Ω thì bị 6-B 6-B 6-B 7-B 7-B 7-B phĩng điện pha B vị trí cột số 6,7 2-A 2-A 2-A 2-A 3-A 3-A 3-A -Đối với I= 50kA và R=100Ω thì bị 160 0.590 3-A 0.510 5-A 0.511 5-A 0.500 5-C 6-B 6-B 6-A phĩng điện pha A;B vị trí cột số 2-7 7-B 7-B 7-BC Năng lượng sét đi qua chống sét van khơng vượt quá khả năng chịu năng lượng chống +Nhận xét: Khi khoảng cách lắp đặt chống sét van (với trở kháng chân nối đất tối đa sét van rộng lớn hơn mơ hình loại III và IV, đến 100 Ω). bảng 12 và 13 cho thấy số lần phĩng điện và năng lượng sét qua chống sét van cho mơ Bảng 11: Chống sét van lắp đặt trên tất cả hình loại III và IV tương ứng. Số lần phĩng cột (mơ hình loại II) điện giảm đi khi so sánh mơ hình loại III và Dịng Năng lượng qua chống sét van với trở kháng nối đất khác nhau và số cột/pha Sét bị phĩng điện IV với mơ hình loại I . (kA) 5Ω 25Ω 50Ω 100Ω - ơ hình loại II cho thấy bảo vệ phĩng điện Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& lượng pha lượng pha lượng pha lượng pha tốt nhất trong tất cả các loại mơ hình. Đối (kJ) (kJ) (kJ) (kJ) 50 0.088 - 0.093 - 0.094 - 0.095 - với sét đánh vào cột, lắp đặt chống sét van 100 0.200 - 0.220 - 0.223 - 0.225 - 120 0.250 - 0.252 - 0.253 - 0.255 - trên tất cả các cột đường dây 22kV cĩ thể 160 0.350 - 0.352 - 0.353 - 0.355 - khơng cĩ số lần phĩng điện nhiều hơn khi thiết bị chống sét van được cài đặt cách mỗi +Nhận xét: Bảng 11 cho thấy khơng bị cột khác và thiết bị chỉ cài đặt trên mỗi cột phĩng điện và năng lượng qua chống sét van thứ ba(loại III và loại IV). Hơn nữa sét đánh khi chống sét van lắp đặt trên mỗi cột (mơ vào cột, việc năng lượng sét qua chống sét hình loại II) , số lần phĩng điện cĩ thể giảm van sẽ khơng vượt quá năng lượng chống sét đáng kể và năng lượng sét đi qua chống sét van chịu (với điện trở nối đất tối đa 100 Ω). van khơng bao giờ vượt quá khả năng mà năng lượng chống sét van chịu. + S đánh vào dây pha: -Bảng 14-17 cho thấy số lần quá điện áp Bảng 12: Chống sét van lắp đặt cột máy phĩng điện đường dây trên khơng 22 kV , biến áp và cách 1 cột hai bên máy biến áp năng lượng sét qua chống sét van cho mơ (mơ hình loại III) hình loại I, II, III và IV lần lượt ở điện trở Dịng Năng lượng qua chống sét van với trở kháng nối đất khác nhau và số cột/pha Sét bị phĩng điện chân cột nối đất khác nhau. (kA) 5Ω 25Ω 50Ω 100Ω Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& Bảng 14: Chống sét van chỉ cài đặt trên cột lượng pha lượng pha lượng pha lượng pha (kJ) (kJ) (kJ) (kJ) cĩ máy biến áp (mơ hình loại I) 2-A Dịng Năng lượng qua chống sét van với trở kháng nối đất khác nhau và số cột/pha 50 0.830 - 0.835 - 0.150 2-A 0.151 4-A Sét bị phĩng điện (kA) 6-B 5Ω 25Ω 50Ω 100Ω 2-A 2-A 2-A Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& 100 0.160 - 0.250 4-A 0.250 4-A 0.252 4-A lượng pha lượng pha lượng pha lượng pha 6-B 6-B (kJ) (kJ) (kJ) (kJ) 2-A 2-A 2-A 2.5 0.011 - 0.012 - 0.010 - 0.010 - 120 0.310 2-A 0.320 4-A 0.323 4-A 0.325 4-A 5 0.024 - 0.022 - 0.021 - 0.021 - 6-B 6-B 10 0.055 - 0.050 - 0.049 - 0.046 - 160 2-A 2-A 2-A 12.5 0.068 - 0.066 - 0.065 - 0.058 - 0.420 2-A 0.421 4-A 0.423 4-A 0.425 4-A 6-B 6-B 6-B +Nhận xét: Đối với mơ hình loại I, bảng 14, chống sét van lắp đặt chỉ trên cột máy biến
7. áp, ở dịng sét cĩ đỉnh cao hơn sẽ cho năng chỉ trên cột biến áp, năng lượng sét qua lượng sét qua chống sét van lớn hơn ở dịng chống sét van khơng thể vượt quá khả năng sét cĩ đỉnh thấp. Dịng sét đỉnh cao hơn 10 năng lượng chống sét chịu, việc năng lượng kA sẽ làm năng lượng sét qua chống sét van sét qua chống sét van phải được quan tâm. khơng vượt qua khả năng năng lượng chống Vì vậy lắp đặt thiết bị chống sét van mơ sét van chịu 79.2kJ. hình loại II, III và IV, việc năng lượng sét Bảng 15: Chống sét van cài đặt trên tất cả qua chống sét van cĩ thể được giảm và sẽ cột (mơ hình loại II) khơng vượt quá khả năng năng lượng chống Dịng Năng lượng qua chống sét van với trở kháng nối đất khác nhau và số cột/pha bị Sét phĩng điện sét van chịu (với điện trở nối đất tối đa bằng (kA) 5Ω 25Ω 50Ω 100Ω 100 Ω). Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& lượng pha lượng pha lượng pha lượng pha (kJ) (kJ) (kJ) (kJ) 2.5 0.0052 - 0.005 - 0.0049 - 0.0048 - Bảng 18:Tỷ lệ phần trăm phĩng điện mơ 5 0.0125 - 0.012 - 0.012 - 0.0118 - 10 0.030 - 0.027 - 0.026 - 0.026 - hình loại I so mơ hình loại II,III,IV 12.5 0.040 - 0.037 - 0.036 - 0.036 - Chống Phần trăm phĩng điện trở kháng sét nối đất khác nhau +Nhận xét: Bảng 15 thể hiện năng lượng sét van 5Ω 25Ω 50Ω 100Ω qua chống sét van mơ hình loại II, chống sét Loại II 100% 100% 100% 100% Loại III 94% 82% 74% 73% van lắp đặt trên mỗi cột, năng lượng sét qua Loại IV 88% 55% 48% 50% chống sét van sẽ khơng vượt qua năng lượng chống sét van chịu (với điện trở nối đất bằng +Nhận xét: Bảng 18 cho thấy tỷ lệ phần 100 Ω). trăm giảm sét đánh trực tiếp gây phĩng điện (sét đánh vào cột) mơ hình loại I so với mơ Bảng 16: Chống sét van cài đặt cột máy hình II,III,IV sau khi chống sét van được lắp biến áp và cách 1 cột hai bên máy biến áp đặt tại 4 loại mơ hình khác nhau và điện trở (mơ hình loại III) nối đất khác nhau, để cải thiện hiệu suất Dịng Năng lượng qua chống sét van với trở kháng nối đất khác nhau và số cột/pha bị chống sét bằng cách lắp đặt chống sét van Sét phĩng điện (kA) trên mỗi cột khác (lắp đặt chống sét van hai 5Ω 25Ω 50Ω 100Ω Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& bên cột lắp đặt biến áp mỗi bên cách 1 cột) lượng pha lượng pha lượng pha lượng pha (kJ) (kJ) (kJ) (kJ) mơ hình loại III, với điện trở nối đất 100 Ω 2.5 0.006 - 0.006 - 0.0055 - 0.0055 - 5 0.014 - 0.013 - 0.013 - 0.013 - tỷ lệ sét đánh trực tiếp gây ra phĩng điện cĩ 10 0,033 - 0.032 - 0.031 - 0.031 - 12.5 0.044 - 0.043 - 0.042 - 0.041 - thể giảm được 73 với điện trở nối đất 5 Ω và 25 Ω, tỷ lệ sét đánh trực tiếp gây ra Bảng 17: Chống sét van cài đặt cột máy phĩng điện cĩ thể giảm 94 và 82 . biến áp và chỉ cài đặt cách 3 cột hai bên -Khi chi phí đầu tư được xem xét, để giảm máy biến áp (mơ hình loại IV) tỷ lệ phần trăm của nguyên nhân trực tiếp Dịng Năng lượng qua chống sét van với trở kháng nối đất khác nhau và số cột/pha bị gây phĩng điện khơng thể cho chống sét van Sét phĩng điện (kA) được lắp đặt trên tất cả các cột (mơ hình loại 5Ω 25Ω 50Ω 100Ω Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& Năng Cột& II) chi phí cao. Thiết bị chống sét van lắp đặt lượng pha lượng pha lượng pha lượng pha (kJ) (kJ) (kJ) (kJ) trên mỗi cột thứ ba (mơ hình loại IV) cho 2.5 0.0068 - 0.0066 - 0.0065 - 0.0063 - 5 0.0158 - 0.0156 - 0.015 - 0.0148 - chi phí thấp nhất khi so với những loại khác 10 0.037 - 0.036 - 0.035 - 0.035 - 12.5 0.047 - 0.047 - 0.046 - 0.046 - nhưng phĩng điện với điện trở nối đất cao (điện trở nối đất lớn hơn 25 Ω). Vì vậy việc +Nhận xét: Tại khoảng cách lắp đặt chống chống sét van được lắp đặt trên tất cả các cột sét van rộng hơn mơ hình loại III và IV, khác(lắp đặt chống sét van hai bên cột lắp bảng 16 và 17 cho thấy năng lượng sét qua đặt biến áp mỗi bên cách 1 cột) mơ hình chống sét van cho mơ hình loại III và IV loại III nên được xem xét. tương ứng. Năng lượng sét qua chống sét -Để bảo vệ quá áp khí quyển phĩng điện và van khi chống sét van lắp đặt tại khoảng năng lượng sét qua chống sét van được quan cách rộng hơn nhưng khơng bao giờ vượt tâm, để giảm số lần phĩng điện và giới hạn quá khả năng năng lượng chống sét van chịu năng lượng sét qua chống sét van khơng (với điện trở nối đất bằng 100 Ω). vượt quá khả năng năng lượng chống sét van -Từ bảng 14-17 cho thấy đối với sét đánh chịu, bảo vệ dây dẫn bao gồm cột lắp đặt vào dây pha, sự phĩng điện sẽ khơng bao biến áp, lắp đặt chống sét van trên mỗi cột giờ xảy ra cho tất cả các loại mơ hình như (mơ hình loại II) là bảo vệ tốt nhất nhưng mơ hình loại I thiết bị chống sét van lắp đặt khi lý do kinh tế đã đưa vào hạch tốn,
8. khoảng cách cĩ thể được nới rộng ra mỗi cột [1]. “Bảo vệ chống sét lan truyền trên khác nhau (lắp đặt chống sét van hai bên cột đường cấp nguồn và tín hiệu” - Tạp Chí lắp đặt biến áp mỗi bên cách 1 cột) mơ hình Khoa Học Cơng Nghệ - Quyền Huy Ánh. loại III. [2]. “Thiết bị chống sét lan truyền trên 4.KẾT LUẬN đường cấp nguồn” - Tạp Chí Bưu chính Viễn Thơng - Quyền Huy Ánh. -Trong nghiên cứu khoa học kỹ thuật , mơ phỏng là cơng cụ quan trọng cho phép [3].Trần Văn Tớp (2002), “Kỹ thuật điện khảo sát các đối tượng, hệ thống hay quá cao áp - quá điện áp và bảo vệ chống quá trình kỹ thuật –vật lý mà khơng nhất thiết điện áp”, NXB Khoa học và Kỹ thuật. phải cĩ đối tượng hay hệ thống thực.Trong luận văn này phần mềm được sử dụng là [4].Bùi Ngọc Thư (2007), “Mạng cung cấp ATP-E TP , kết quả thu được qua mơ và phân phối điện”, NXB Khoa học và Kỹ phỏng cũng đáp ứng được những mong thuật. muốn như yêu cầu đề tài đưa ra.  Tiếng Anh -Ở nước ta, trong những năm gần đây thiệt hại do sét là vơ cùng lớn và việc nghiên [5].Laszlo prikler, Hans Kristian Hoialen, cứu về ảnh hưởng của sét chưa đủ đáp ứng (2002). “ATPDraw version 3.5 for Windows những địi hỏi cấp bách của thực tế . Do vậy 9x/NT/2000/XP, Trondheim, Norway”. việc nghiên cứu ảnh hưởng của sét đánh trực tiếp đường dây tải điện 22kV khi chống sét [6].H.W. Dommel, (1986). van trực tiếp được nối kết với hệ tiếp đất bảo “Electromagnetic Transients Program”. vệ của mạng điện phần nào đã đáp ứng được Reference Manual (EMTP Theory Book), những nhu cầu trên. Bonnville Power Administration, Portland, -Đề tài đưa ra sơ đồ mạch điện tương USA. đương cho các cấu hình thử nghiệm và số liệu tin cậy ( giá trị biên độ và hình dáng ) [7]. Modeling and Analysis of System của các dịng điện sét tại các vị trí trên Transients Working Group, (1996). đường dây tải điện 22kV, làm tiền đề cho Modeling Guidelines for Fast Front việc nghiên cứu các cấu hình cụ thể trong Transients, “IEEE Transactions on Power thực tế nhằm tìm ra giải pháp thiết kế và lựa Delivery”, 11(1),493-506. chọn các thiết bị chống sét phù hợp và hiệu [8]. IEEE Std. (1410-2004). “IEEE Guide quả nhất . for improving the Lightning Performance of -Để bảo vệ quá áp khí quyển phĩng điện và Electric Power Overhead Distribution năng lượng sét qua chống sét van đã được Lines”. quan tâm, để giảm con số phĩng điện và để giới hạn năng lượng sét qua chống sét van [9] IEEE Working Group 3.4.11, 1992. khơng vượt quá khả năng năng lượng chống Application of Surge Protective Devices sét van chịu , và lý do kinh tế đã thực hiện, Subcommittee, Surge Protective Device để bảo vệ đường dây bao gồm cột cài đặt Committee, Modeling of Metal Oxide Surge biến áp, khoảng cách của chống sét van lắp Arresters , IEEE Transactions on Power đặt cĩ thể được di chuyển ra xa các cột khác Delivery, 7(1), 302-309. nhau (lắp đặt chống sét van hai bên cột lắp đặt biến áp mỗi bên cách 1 cột) mơ hình loại [10] Ramasamay Natarajan, 2002. III. Computer-Aided Power System Analysis, New York: Marcel Dekker Inc.  Tài Liệu Tham Khảo  Tiếng việ [11] Andreas Beutel, and John Van Coller, 2003. Surge protection of low voltage power system for cellular telecommunications sites. In Proceedings of the IEEE Bologna PowerTech Conference. Bologna, Italy, 23- 26 June.
9. [12] T.E. McDermott, TA.Short and J G Anderson,1994.Lightning Protection of Distribution Lines, IEEE Transactions on Power Delivery, 9(1), 138-152. [13] T.E. McDermott and V.J.Longo, 2000.Advanced Computational Methods in Lightning Performance –The EPRI Lightning Protection Design Workstation, IEEE PES Winter Power Meeting, Vol. 4, 23-27 January, 2425-2430. [14] Comparison of Simulation Tools ATPDraw and TFlash for Lightning Overvoltage Studies. [15] Lightning Overvoltage of Overhead Distribution Lines Including Pole Installed Transformer. [16] Simulation of Combined Shield Wire and MOV Protection on Distribution Lines in Severe Lightning Areas. [17] Design of Lightning Arresters for Electrical Power Systems Protection. Thơng tin liên hệ tác giả chính (người chịu trách nhiệm bài viết): Họ tên: TRẦN CƠNG THIỆN Đơn vị: Điện thoại: 0909165161 Email: trancongthien.spkttp@gmail.com
10. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CƠNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên cĩ xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa cĩ sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CĨ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2017-2018 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.